Выпуском настоящей книги Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов завершает трехтомную коллективную монографию «Геохимия, минералогия и генетические типы месторождений редких элементов».
Монографическая работа по геохимии, минералогии и геологии редких элементов была задумана К. А. Власовым еще в период организации Лаборатории минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (в 1953 г.) при Институте геологических наук АН СССР. Однако степень изученности редких элементов в то время была слабой. Поэтому после создания ИМГРЭ работа его сотрудников была направлена на изучение основных вопросов геологии, минералогии и геохимии редких элементов и в первую очередь на накопление фактического материала. Такой материал был в первом приближении получен Институтом уже при составлении в 1956 г. сводок по отдельным редким элементам, а затем пополнялся и совершенствовался по мере получения новых данных вплоть до самых последних дней. Непосредственная работа по составлению монографии была начата в 1960 г. и продолжалась в течение пяти лет.
Наше время характеризуется вовлечением всех элементов менделеевской системы в сферу деятельности человека. Новая техника предъявляет к материалам повышенные требования в отношении их прочности, легкости, жаростойкости, электропроводности, магнитных и антикоррозионных свойств и т. д. Как показывает опыт, эти запросы могут быть удовлетворены полностью только при использовании всех элементов менделеевской системы и их различных сочетаний, поскольку каждый из этих элементов обладает рядом только ему присущих физико-химических и механических свойств и вследствие этого в принципе полностью не может быть заменен другим элементом или сочетанием элементов.
В книге охарактеризованы геохимические процессы, протекающие в верхней части земной коры — зоне гипергенеза. Рассмотрены основные виды миграции химических элементов, главное внимание уделено физико-химическим явлениям в природных водах. В свете учения В. И. Вернадского излагаются геологическая роль организмов и биогенная миграция. Приведена геохимическая классификация эпигенетических процессов.
Характеризуя сернокислый, карбонатный, содовый, глеевый и прочие типы эпигенетических процессов, автор показывает их роль в рудообразовании и формировании ореолов рассеяния, особенности проявления в почвах, коре выветривания и водоносных горизонтах. Особый раздел книги посвящён геохимическим барьерам.
Впервые систематически рассмотрены вторичные изменения разных типов осадочных пород и их отдельных компонентов, подземных вод, газов, нефтей и некоторых руд. Раздельно описаны стадиальные изменения осадочных толщ за счет увеличения глубины погружения и наложенные изменения, вызванные агрессивными флюидами из внешних источников. Показаны способы учета эпигенетической зональности при прогнозировании нефтегазоносности и выявлении концентраций рудных элементов.
Для геологов, геохимиков, литологов, гидрогеологов, занятых поисками, изучением и прогнозированием нефтегазоносных и рудоносных осадочных толщ.
В различных природных телах зоны гипергенеза наблюдаются явления, сходные в химическом отношении. Выветривание полевых шпатов с образованием каолинита, оглеение, огипсование, окисление сульфидов и многие другие процессы протекают и в почвах, и в коре выветривания, и в континентальных отложениях, и в водоносных горизонтах. Поэтому можно говорить о геохимических типах эпигенетических процессов, общих для разных образований гипергенеза. Отсюда неизбежен вывод о необходимости изучения эпигенетических процессов в целом, как особой группы явлений и о привлечении к такому изучению идей и методов геохимии. Подобное рассмотрение гипергенных процессов и составляет задачу предлагаемой книги, в основу которой положены лекции, прочитанные автором для научных сотрудников Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ) Академии наук СССР.
В монографии проводится анализ геохимических особенностей пород, руд и минералов эндогенных образований складчатых областей южного обрамления Сибирской платформы. Показаны особенности формирования, размещения и эволюции многих месторождений. Проведена геохимическая паспортизация большинства известных формационных типов оруденения, включая данные по их изотопной характеристике. Детально рассмотрены вопросы, касающиеся источников рудного вещества, их эволюции во времени и проблемы рудообразования. Разработаны критерии прогноза оруденения, включающие оценку аномалий, рудопроявлений и отдельных площадей.
Для специалистов, интересующихся вопросами геохимии, рудообразования, металлогении и поисков полезных ископаемых.
В монографии рассматриваются вопросы кристаллохимии и минералогии боратов и боросиликатов, распространенность бора и формы нахождения его в рассеянном состоянии и металлогенетической специализации интрузий. Основное внимание обращено на условия мобилизации бора гидротермальными растворами, формы его миграции и условия образования месторождений эндогенных боратов и боросиликатов. Широко освещаются особенности эндогенных и экзогенных изменений первичного боратового и боросиликатового оруденений. На основании изложенного материала приводятся геохимические и оценочные критерии для поиска различных типов эндогенных месторождений бора.
В работе изложены геологические особенности строения и состава железистых кварцитов и сланцевых пород Скелеватского магнетитового месторождения Южного района Кривбасса на примере ЮГОКа. На литологической основе с учетом новых данных картирования месторождения составлены ряды поэлементной геохимической специализации. Для мономинеральных фракций магнетита, мартита, гидроокислов железа, карбонатов и хлорита установлены наиболее характерные элементы-примеси и диапазоны их концентраций.
Подробно рассматривается золотоносность участка и содержание серебра в железистых породах.
Рассматривается геохимия элементов-гидролизатов (алюминия, галлия, редкоземельных элементов, иттрия, титана, циркония, гафния, тория) в современном океанском осадочном процессе: от мобилизации на континентах до захоронения в донных осадках океанов. Использован большой фактический материал по содержанию и формам нахождения элементов в речных и океанских водах, аэрозолях, планктоне и донных океанских осадках.
В настоящее время известно большое число работ, посвященных проблеме метасоматоза. Из теоретических вопросов главное место в этих работах занимают — определение метасоматоза, классификация и основные закономерности метасоматических процессов.
Было предложено несколько определений метасоматоза. Первоначально под термином «метасоматоз» понимали процесс псевдоморфного замещения одних минералов другими (Науманн). Затем стали обращать внимание на то, что (при подобном замещении обычно происходит существенное изменение химического состава пород.